A influência das equações de estado cúbicas no dimensionamento de válvulas de segurança

Entender o comportamento do fluido é fundamental para o correto dimensionamento da válvula de segurança. Seu estado, temperatura e o volume específico são propriedades que, juntamente com a pressão, são importantes para todo o processo. Através de equações de estado pode-se estimar o comportamento de diversos fluidos utilizados na indústria, como o dióxido de carbono no estado gás/vapor, utilizado nesse estudo. E a partir de fórmulas propostas pela norma API 520 e o manual de válvulas da fabricante Crosby pode-se construir um modelo para dimensionar válvulas de segurança. Os fluidos, em geral, apresentam propriedades específicas e devem ser estudados individualmente conforme as suas características, pois a válvula de segurança apresentam respostas diferentes, dependendo das suas variações. Por isso, devido aos seus resultados satisfatórios e à facilidade de utilização, equações de estado cúbico foram utilizadas para quantificar o efeito termodinâmico dos gases em condições de operação. Essas equações descrevem bem o comportamento do fluido e são de vital importância para a segurança do equipamento e eficiência de projeto A utilização de uma equação de estado de maneira inadequada pode acarretar em erros de projeto, causando riscos operacionais, perda de desempenho e segurança do equipamento. Foi concluído que fluidos polares e com cadeias moleculares maiores apresentam uma maior sensibilidade na quantificação de seus dados e por isso requerem um maior cuidado para serem estudados. Ter conhecimento sobre a tolerância no dimensionamento e noção prévio sobre o comportamento do fluido são extremamente importantes, pois apesar de alguma dessas equações apresentar excelentes resultados, dependendo da faixa de temperatura, ela pode não satisfazer às exigências da norma API 520Understand the fluid’s behavior is fundamental for the safety valves sizing. Its state, temperature and specific volume, along with the pressure are important properties to the entire process. By means of state equations is possible to estimate the behavior of several fluids used in industry, such as carbon dioxide in gas/vapor state, used in this study. Also, from formulas proposed by codes and standards and the valve’s handbook it was possible to construct a model to size pressure relief safety valves. Fluids, in general, have specific properties and should be studied individually according to their characteristics, since the pressure relief safety valve presents different responses depending on their variations. Therefore, due to its satisfactory results, cubic state equations were used to quantify the gases thermodynamic effects under operating conditions. These equations describe perfectly the behavior of the fluid and are vitally important to equipment safety and design efficiency. Using a state equation improperly can lead to design errors, causing operational risk, loss of performance, and equipment unsafety. It was concluded that polar fluids with larger molecular chains present a greater sensitivity in the quantification of their data and therefore require greater care to be studied. Acknowledge the tolerance in valves sizing and having the prior notion about the fluid’s behavior are extremely important, because although some of these equations present excellent results, depending on the temperature range, it may not meet the requirements of the standar